(2/3)d范围内平晶平面度测量方法分析

　　1　引言

　　在JJG28-2000平晶检定规程中，规格小于或等于Φ60mm的一级平面平晶，仅对有效直径d范围内的平面度有规定的要求。对于其余平晶有效直径d范围内的平面度和(2/3)d范围内的平面度均有规定的要求。但是该规程附录D中的计算公式和图示中没有给出(2/3)d范围内的平面度测量方法，本文将对此问题进行详细分析。给出了符合现行规程要求的新测量方法。

　　2　平晶有效直径d和(2/3)d范围内的平面度测量方法

　　2.1　标准器的选择与要求

　　我单位平面等厚干涉仪的型号是C4-1型，使用的光源是钠单色灯。标准平晶规格是Φ150mm的二等平晶， 2006年上级部门的检定数据为表1所示。

　　按照检定规程的要求，需要计算标准平晶在Φ96mm范围内的平面度，参照参考文献[3]可求出F96的值为+0.013μm，标准平晶的(1-2)和(3-4)截面表面形状均为凸，符号为正，符合检定规程的要求。

　　2.2　测量截面位置的确定方法与测量时读数位置的确定与计算

　　2.2.1　测量截面位置的确定方法

　　对于单工作面平面平晶，被检的两个截面应与刻字成45°，亦可选择任意互相垂直的截面。对于双工作面平晶，平面度的检定应在任意互相垂直的截面上进行。

　　在等厚干涉仪内平晶的实际位置如图1所示：

　　2.2.2　测量时读数位置的确定与计算

　　以J1-J2截面为例，在等厚干涉仪视场内读数位置如图2所示。

　　规格为Φ80mm的被检平晶，在等厚干涉仪视场内调整出3条干涉条纹。干涉条纹间距a在1.2mm左右，此时Φ80mm平晶在视场内的像实测直径为Φ4.8mm左右。

　　读取e1点数据时，首先将微分螺杆旋转到J3-J4方向，距被测平晶在视场内像的边缘约1/10半径处的位置读数。读取e2点数据时，则需在距被测平晶视场内像的边缘约2/5半径处的位置读数。读取e3和e4点数据时可在图2所示位置直接读数。

　　规格为Φ80mm的被检平晶，有效直径Φ72mm，(2/3)d为Φ48mm，则上述1/10和2/5的计算方法如下：

　　其中a为干涉条纹间距，(mm)。

　　过直径处干涉条纹最大弯曲量的求解公式：

　　其中bd为被检平晶有效直径d范围内的弯曲量，(mm)。

　　其中b(2/3)d为被检平晶(2/3)d范围内的弯曲量，(mm)。

　　平面度计算公式如下：

　　式中：F1为被检平晶与标准平晶在被检平晶的有效直径d范围内的平面度之和，计算时需根据凹凸决定符号的正负，(μm):

　　±Fd为标准平晶在被检平晶的有效直径d范围内的平面度，(μm):